Hệ thống túi khí (air Bag)

HỆ THỐNG TÚI KHÍ(AIR BAG)Nhúm số 10Họ và tờnMó số sinh viờnLớpBựi Tõn Đạo12145041121452CNguyễn Kim Thành12145158121452BHoàng Anh Tuấn12145421121452BNguyễn Thành Cụng12145015121452BLịch sử của tỳi khớ:Tỳi khớ phỏt minh vào năm 1952, do John.W. Hetrick một kỹ sư ngành hải quõn thiết kế để phục vụ trong gia đỡnh.Năm 1967 Allen Breed đó cải tiến thờm thiết bị để phự hợp hơn. Tỳi khớ giỳp giảm được 30% số ca tử vong do tai nạn giao thụng.Năm 1971 hóng Ford ứng dụng vào trong sản phẩm oto của mỡnhNăm 1993 Clinton làm tổng thống Mĩ thỡ tỳi tỳi trở thành tiờu chuẩn bắt buộc.HỆ THỐNG TÚI KHÍ (AIR BAG)Nhiệm vụ và phõn loại tỳi khớ (air bag):Nhiệm vụ:Khi xe đâm vào xe khác hoặc vật thể cố định, nó dừng lại rất nhanh nhưưng không phải ngay lập tức. Xe bắt đầu hấp thụ năng lưượng va đập và giảm tốc độ vì phần trước của xe bị ép lại. Túi khí SRS (Supplemental restraint system) giúp giảm hơn nữa khả năng va đập của mặt và đầu với các vật thể trong xe và hấp thụ một phần lực va đập lên ngưười lái và hành khách.Cụ thể là, tỳi khớ an toàn được trang bị trờn cỏc xe ụ tụ thế hệ mới nhằm:ã Giảm thiểu cỏc rủi ro tai nạn liờn quan đến con ngườiã Giảm cỏc chấn thương ở vựng đầu, cổ, ngực và mặt của người lỏi và hành khỏch ngồi kế bờn khi xe bị va chạm từ phớa trước.2. Phõn loại:Cỏc loại tỳi khớ:Tỳi khớ phớa trước cho người lỏi.Tỳi khớ cho hành khỏch phớa trước.- Tỳi khớ bờn.- Tỳi khớ bờn ngoài:- Tỳi khớ đầu gối:II. Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động:1. Nguyờn lý hoạt động :Khi va chạm, cảm biến túi khí xác định mức độ va chạm và khi mức độ này vưượt quá giá trị qui định của cụm cảm biến túi khí trung tâm (cụm cảm biến túi khí), thì ngòi nổ nằm trong bộ thổi túi khí sẽ bị đánh lửa. Ngòi nổ đốt chất mồi lửa và hạt tạo khí và tạo ra một lưượng khí lớn trong thời gian ngắn. Khí này bơm căng túi khí để giảm tác động lên ngưười trên xe đồng thời ngay lập tức thoát ra ở các lỗ xả phía sau túi khí. Điều này làm giảm lực tác động lên túi khí và cũng đảm bảo cho ngưười lái có một thị trưường cần thiết để quan sát. 2. Cỏc trường hợp hoạt động của tỳi khớ:Tỳi khớ sẽ bị kớch hoạt:1. Xe tụng vào bức tường bờ tụng cố định ở tốc độ >25Km/h. 2. Vựng va đập trực diện từ phớa trước tớnh từ Tõm của xe3. Tụng thẳng vào gờ, vệt va đập tiếp xỳc hết phần đầu xe, nơi bố trớ dầm chớnh chịu lực4. Xe bị rơi xuống hố và đầu của xe va vào phần gờ phớa xa hơn.5. Xe lao đầu trực diện xuống vực- Tỳi khớ sẽ hạn chế kớch hoạt:1. Xe tụng thẳng vào trụ điện2. Tụng vào gầm xe tải3. Tụng vào tường ở phần hụng gần đầu xe- Khụng kớch hoạt tỳi khớ:1. Hai xe chạy cựng chiều tụng vào nhau2. Xe bị lật3. Tụng ngang hụng (Khụng Bung tỳi khớ phớa trước – Bung tỳi khớ bờn hụng nếu lực va chạm vượt giỏ trị giới hạn)3. Thành phần cấu tạo:- Hệ thống cú cấu tạo chung gồm:Tỳi hơi: (air bag) làm từ sợi ny lon mỏng gấp gọn trong vụ lăng.Cảm biến: (sensor) cảm biến này "cảm nhận" được va chạm khi xe đụng vào vật cản. Hệ thống bơm tỳi hơi: tạo phản ứng húa học giữa NaN3, KNO3 và SiO2 tạo khớ ni tơ bơm căng cỏc tỳi khớ. tỳi khớ bung ra với vận tốc 322km/h (nhanh hơn một cỏi chớp mắt). Một giõy sau khi bung ra, tỳi khớ bắt đầu xẹp xuống (để người lỏi thúat ra khỏi xe dễ dàng)Trong hệ thống bơm khớ:-phản ứng húa học xảy ra:NaN3 => Na + 3/2 N22Na + 2KNO3 => K20 +Na2O +2O2 +N2K2O +SiO2 => K2SiO3.Na2O +SiO2 + Na2Si03- Hệ thống tỳi khớ gồm cỏc bộ phận sau đõy:- Bộ thổi khớ và tỳi khớ:Đối với người lỏi (ở đệm vụ lăng):* Cấu tạo:Cụm tỳi khớ SRS cho ghế người lỏi được đặt trong đệm vụ lăng. Cụm tỳi khớ SRS khụng thể thỏo rời ra được. * Nguyờn lý hoạt độngCảm biến tỳi khớ được kớch hoạt do sự giảm tốc đột ngột khi cú va đập mạnh từ phớa trước. Dũng điện đi vào ngũi nổ nằm trong bộ thổi khớ để kớch nổ tỳi khớ. Tia lửa lan nhanh ngay lập tức tới cỏc hạt tạo khớ và tạo ra một lượng lớn khớ Nitơ. Khớ này đi qua bộ lọc và được làm mỏt trước khi sang tỳi khớ. Sau đú vỡ khớ gión nở làm xộ rỏch lớp ngoài của mặt vụ lăng và tỳi khớ tiếp tục bung ra để làm giảm va đập tỏc dụng vào đầu người lỏi Vị trớ hành khỏch phớa trước:*Cấu tạo:Bơm gồm cú bộ phận ngũi nổ, đầu phúng, đĩa chắn, hạt tạo khớ, khớ ỏp suất cao .v.v. *Nguyờn lý hoạt động:Nếu cảm biến tỳi khớ được bật lờn do giảm tốc khi xe bị va đập từ phớa trước, dũng điện đi qua ngũi nổ đặt trong bộ thổi khớ và kớch nổ. Đầu phúng bị đốt bởi ngũi nổ phúng qua đĩa chắn và đập vào piston động làm khởi động ngũi nổ mồi. Tia lửa của ngũi nổ này lan nhanh tới bộ kớch thớch nổ và cỏc hạt tạo khớ. Khớ được tạo thành bởi cỏc hạt tạo khớ bị đốt nở ra và đi vào tỳi khớ qua cỏc lổ xả khớ và làm cho tỳi khớ bung ra. Tỳi khớ đẩy cửa mở ra tiếp tục bung ra giỳp giảm va đập tỏc dụng lờn đầu, ngực hành khỏch phớa trước.Tỳi khớ bờn:* Cấu tạoVề cơ bản cấu tạo của túi khí bên giống nhưư túi khí hành khách phía trưước. Cụm túi khí bên đưược đặt trong hộp và bố trí ở phía ngoài của lưưng ghế. Cụm túi khí bên gồm có ngòi nổ, hạt tạo khí, khí áp suất cao và vách ngăn.* Nguyên lý hoạt động.Nếu cảm biến túi khí đưược kích hoạt do giảm tốc đột ngột khi xe bị va đập bên hông xe, dòng điện đi vào ngòi nổ đặt trong bộ thổi khí và kích nổ. Khí cháy đưược tạo ra do các hạt tạo khí bị đốt làm rách buồng ngăn làm cho khí cháy tiếp tục giãn nở với áp suất cao sau đó khí này làm rách đĩa chạy để khí có áp suất cao đi vào túi khí và làm cho túi khí bung ra. Tỳi khớ phớa trờn:Cấu tạo: Bộ thổi khí của cụm túi khí bên phía trên đưược lắp ở trụ xe phía trưước và phía sau. Túi khí nén của cụm túi khí bên phía trên được đặt trên trần xe. Cụm túi khí bên phía trên gồm có bộ đánh lửa, giá đỡ, đinh ghim, đệm, túi.v.v. Nguyên lý hoạt động: Theo tín hiệu đánh lửa đưược truyền đến từ cụm cảm biến túi khí trung tâm, dòng điện đi vào ngòi nổ và bộ đánh lửa hoạt động. Tia lửa điện đốt cháy hạt tạo khí và nhiệt phá vỡ đệm chặn. Sau khi khí có áp suất cao đi qua cửa ra đưược thổi vào túi khí nhờ vậy túi khí đưược thổi phồng lên ngay lập tức.Cụm cảm biến trung tõm:Cụm cảm biến tỳi khớ trung tõm được lắp ở giữa dưới bảng tỏp lụ và gồm cú mạch chuẩn đoỏn , mạch điền khiển kớch nổ, cảm biến giảm tốc, cảm biến an toàn(3) Cảm biến giảm tốc: Dựa trên sự giảm tốc của xe trong quá tình va chạm từ phía trưước, sự biến dạng của cảm biến được chuyển thành tín hiệu điện. Tín hiệu này tỷ lệ tuyến tính với tỷ lệ giảm tốc. (4) Cảm biến an toàn: Cảm biến an toàn đưược đặt ngay trong cụm cảm biến túi khí trung tâm. Cảm biến an toàn bật ON nếu lực giảm tốc tác động lên cảm biến lớn hơn giá trị đặt trước (5) Nguồn dự phòng: Nguồn dự phòng gồm có tụ cấp điện và bộ chuyển đổi DC - DC. Trong trường hợp hệ thống cấp điện bị hỏng do va đập, thì tụ điện sẽ phóng điện và cấp điện cho hệ thống. Bộ chuyển đổi DC - DC là một biến áp tăng cường khi điện áp của ắc qui tụt xuống dưưới mức độ nhất định. (6) Mạch bộ nhớ Khi mạch chẩn đoán phát hiện thấy hưư hỏng, nó đưược mã hoá và đưược lưưu trữ vào mạch bộ nhớ này. Các mã này có thể đưược phục hồi sau đó để xác định vị trí hưư hỏng và giúp tìm nguyên nhân một cách nhanh chóng. Tuỳ theo từng loại xe, mạch bộ nhớ này có thể là loại mà có thể xoá đưược nội dung nhớ khi mất điện hoặc loại mà nội dung nhớ không bị xoá khi mất điện. - Cảm biến tỳi khớ trước: lắp ở dầm dọc phớa trước bờn trỏi và bờn phải. Đõy là loại cảm biến khụng thể thỏo rời ra được. Nú phỏt hiện ra cỏc va đập từ phớa trước và gửi tớn hiệu giảm tốc tới cụm cảm biến tỳi khớ trung tõm - Cảm biến cửa bờn: phỏt hiện va đập bờn sườn xe và gửi tớn hiệu giảm tốc tới cụm cảm biến tỳi khớ trung tõm. Dựa trờn tớn hiệu này, cụm cảm biến tỳi khớ trung tõm sẽ kớch hoạt tỳi khớ bờn và tỳi khớ bờn phớa trờnCảm biến túi khí theo vị trí ghế Cảm biến túi khí theo vị trí ghế ngồi đưược sử dụng vì ngưười ta thưường dùng bộ thổi khí loại 2 giai đoạn ở túi khí ngưười lái. Cảm biến túi khí theo vị trí ghế ngồi được lắp ở ray trượt ghế phía dưới ghế của lái xe. Nó xác định thế ngưười lái theo vị trí trượt của ghế và gửi tín hiệu này tới cụm cảm biến túi khí trung tâm. Cụm cảm biến túi khí trung tâm sẽ điều khiển túi khí bung ra một cách nhẹ nhàng khi vị trí ghế ở về phía trưước và tốc độ giảm tốc thấp.Cảm biến phát hiện ngưười ngồi trên ghế :Cảm biến phát hiện người trên ghế được gắn ở đệm ghế của ghế hành khách trưước và đưược dùng để xác định xem có hành khách ngồi ở ghế không. Cảm biến đưược chỉ ra trên hình vẽ có cấu tạo gồm hai tấm điện cực. Có đệm ở giữa. Khi có ngưười ngồi lên ghế các tấm điện cực tiếp xúc với nhau qua lỗ trên tấm đệm do đó có dòng điện đi qua. Kết quả là cụm cảm biến túi khí trung tâm xác định có ngưười ngồi lên ghế. Dùng tín hiệu này, một số loại xe không điều khiển đưược khi không có ngưười ngồi ở ghế trưước. Tín hiệu này cũng đưược dùng để điều khiển đèn báo thắt đai an toàn hành khách phía trưước-Bộ căng đai khẩn cấp:Bộ căng đai khẩn cấp hoạt động trong quá trình xe va đập mạnh từ phía trưước. Kết quả là đai sẽ bị kéo lại một lưượng nhất định trưước khi ngưười lái hoặc hành khách dịch chuyển khỏi ghế về phía trưước, do đó lưượng dịch chuyển về phía trưước của ngưười lái và hành khách bị giảm đi. Sự kết hợp giữa túi khí và đai an toàn có bộ căng đai khẩn cấp sẽ làm cho việc bảo vệ ngưười lái và hành khách ở phía trưước đưược tốt hơn. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động * Mô tả Đai an toàn có bộ căng đai + Thiết bị hạn chế lực gồm có cơ cấu khoá ELR, bộ căng đai, cơ cấu cuốn dây đai, cơ cấu hạn chế lực và bộ thổi khí. Trong cơ cấu căng đai, áp lực khí từ bộ thổi khí đưược truyền qua cơ cấu nối tới trục của bộ cuốn để cuốn đai an toàn vào. (1) Bộ căng đai: Cơ cấu căng đai là một thiết bị để cuốn đai an toàn ngay tức thì khi va đập vừa xảy ra và giữ cho ngưười lái và hành khách tránh việc va đập.(2) Thiết bị hạn chế lực: Thiết bị hạn chế lực để nới đai nhằm duy trì một khoảng trống nhất định giữa đai và ngưười để giảm lực ép lên ngực khi lực ép của đai đạt tới giá trị qui định trong khi va đập. Nguyờn lý hoạt động của từng bộ phận:Bộ căng đai khẩn cấp:Nguyên lý hoạt động: Khi lực va đập vưượt quá giá trị qui định, bộ thổi khí đưược kích nổ theo tín hiệu được truyền từ cảm biến túi khí trung tâm và tạo ra khí có áp lực cao. Khí có áp lực cao này ép mạnh píttông vào trong xylanh. Do đó dây bị kéo. Sau đó tang trống bị co vào theo phương hưướng kính của khe hở và được ép vào trục của cơ cấu căng đai thành một cụm. Sau đó, chốt hãm đĩa dẫn động bị cắt làm cho tang trống, đĩa dẫn động và trục cơ cấu căng đai quay theo hưướng cuộn đai lại để giữ cho ngưười lái và hành khách tránh đưược va đập. Cơ cấu hạn chế lực:(1) Cấu tạo: Cơ cấu cuốn đai, bộ phận hạn chế lực và lõi cuốn đưược lắp với nhau nói chung chúng quay cùng nhau. (2) Nguyên lý hoạt động: Do sự dịch chuyển của hành khách trong quá trình va đập. Lực căng đai có thể lớn hơn giá trị qui định thì đĩa của cơ cấu hạn chế lực sẽ biến dạng (hấp thụ năng lưượng) nhờ lực quay của lõi cuốn và cuốn xung quanh trục. Kết quả là dây đai đưược nhả ra.BỘ PHẬN TẠO KHÍ:Bộ phận tạo khí gồm có ngòi nổ và các hạt tạo khí nằm trong hộp kim loại. Khi cảm biến túi khí mở, dòng điện sẽ đi vào ngòi nổ và kích nổ. Ngay sau đó ngòi nổ làm cho hạt tạo khí cháy rất nhanh trong một thời gian cực ngắn tạo ra khí có áp suất cao.Nhúm chỳng em xin chõn thành cảm ơn Thầy và cỏc bạn Sinh viờn đó theo dừi!